Формирование и устойчивость электронно-позитронных джетов в активных ядрах галактик тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. П.Н.ЛЕБЕДЕВА Астрокосшческий Центр

На правах рукописи

- В АКТИВНЫХ ЯДРАХ ГАЛАКТИК ( 01.03-02 - астрофизика, радиоастрономия )

АВТОРЕФЕРАТ диссертаций на соискание ученой степени кандидата физико-математических, наук

Москва 1995

Работа выполнена в Астрскосмическом Центре Физического института им. П.Н.Лебедева Российской Академии Наук

Научные руководители: доктор физико-математических наук

Я.Н.Истомин,

кандидат физико-математических наук В.С.Бескин.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Докучаев В.И. (ИЯИ РАН), . кандидат физико-математических наук Постнов К.А. (ГАШ).

Ведущая организация:

Институт Астрономиш РАН.

Защита состоится 1995 года в на

заседании Специализированного совета Д.002.39.01 при Физическом институте им. П.Н.Лебедева Российской Академии наук по адресу: 117924, Москва И-333, Ленинский проспект, 53, ФИАН

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ФИАН Автореферат разослан " // " с^С+в Л 1995 г.

Ученый секркетарь

Специализированного совета Д.002.39.01 доктор физико-математических наук М.В.Попов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы За последние 20 лет многочисленные строномичеекие наблюдения в радио-, а иногда и в оптическом иапазсне, показали, что струйные выбросы или джеты широко аспространены среди радиогалактик. Даже в тех случаях, когда ыброс не виден, зачастую наблюдается поразительная коллинеарность дра и Енешних горячих пятен, которая свидетельствует об сключительной прямолинейности выброса, простирающегося иногда на асстояния в сотни кпс. Нет сомнений в том, что джеты представляют обой физические каналы, по которым осуществляется перенос массы, «пульса и энергии из ядра во внешние компоненты. Важным является акже тот факт, что в Природе существуют дзкеты и гораздо меньших азмеров. Это мелкомасштабные выбросы, наблюдаемые в нашей алактике, и возникающие в окрестностях релятивистских компактных Зъекгов (ЗБ 433, Скорпион Х-1, "великий аннигилятор" в крестности галактического центра), а таете в окрестностях молодых вездных объектов. Факт существования выбросов на различных асштабах и при рззличных физических условиях говорит о том, что Зразование джетов является общим, широко распространённым язическим феноменом.

При рассмотрении струйных выбросов неизбежно возникают. 2 риншшиальных вопроса. Первый связан с проблемой образования сбросов, второй касается того, как выбросы сохраняют свою злостность и направленность при прохождении через межзвездную ?еду. Второй вопрос важен и интересен, поскольку все груеподобные потоки, известные на земле, чрезвычайно неустойчивы, настоящее время представляется вероятным, что в основе различных шов проявления активности галактических ядер (у радиогалактик, зазаров, сейфертовских галактик, лацертид) лежит единый ■!зичеокий механизм. Наиболее распространена точка зрения, згласно которой "центральная машина", поставляющая энергию ^средством джетов в протяженные радиокомпоненты, и ответственная а излучение центрального источника, есть сверхмассивная (масса 5 Дд ) черная дыра, окруженная

аккреционным диском или тором. Хотя другие точки зрения на щщ* "центральной машины" (сверхмассивная быстровращающаяся звез, плотное скопление звезд нормальной массы) все еще имеют право существование, однако такие объекты должны быть столь компактны что их времена жизни по отношению к гравитационному сжат приводящему к образованию сверхмассивной черной дыры, как прав! должны быть меньше характерного времени жизни радиоисточников ~ Ю'*— лет). Таким образом, разумно считать, *

другие модели соответствуют короткоживущим предшественнш

сверхмассивных черных дыр, и, хотя может быть некоторые наименее активных АЯГ могут обеспечиваться энергией за счет та! предшественников, большинство АЯГ обеспечивается энергией за черных дыр. Наблюдательными аргументами в пользу существова! сверхмассивных черных дыр в активных ядрах галактик (АЯГ) являют высокая компактность центрального источника оптического излуче* (отношение размера источника И к его гравитационному радиусу Т. у некоторых источников , У многих других

наблюдения распределения яркости излучения' и лучевой скорос звездной компоненты галактик. Недавние такие наблюдения я; галактики М 87, выложенные на космическом телескопе им. Хаббл свидетельствуют о наличии в центре етой галактики компактнс объекта с массой Ч-Ю* До и с компактное^

Я/а^ <. 50

В окрестность черной дыры вещество поставляется либо пуч гравитационного затягивания окружающего газа, либо пуч приливного разрушения пролетающих мимо звезд. Т.к. черные да находятся в центре вращающихся галактик, то газ обладс значительным угловым моментом, препятствующим его радиальнс падению в черную дыру. Поэтому основная часть аккрецируемого ге образует диск, обращающийся вокруг черной дыры. Вследсть описанного Бардиным и Петтерсоном вффекта "стандартна а-диск на расстояниях "100 от быстровращающейся черв

дыры искривляется так, чтобы расположиться в вкваториальн плоскости. Таким образом, вращение черной дыры задает выделена направление в пространстве, которое естественным образ

-г —

тределеят ориентацию джетов.

Существенную роль в механизме образования и коллимации дкетов грают магнитные поля. Оценки показывают, что на зсштабе порядка гравитационного радиуса упорядоченное згнитное поле дсляио иметь величину В ~ 10ч Гс . Впервые

чектромагнитннй механизм образования джетов в магнитосфере скрециогоюго диска был предложен Елэндфордсм в 1976 зду, а затем аналогичная идея была высказана Лавлейсом. В 1977 зду Блэндфорд и Знаек рассмотрели магнитосферу керровской черной гры и показали, что энергия и вращательный момент черной дыры згут быть извлечены посредством электромагнитного поля. Они же зедло-кили для описания плазмы и полей е

срестности черней дыры использовать бессиловое приближение.

Для описания истечения из аккреционного диска оказалось более здходящим использование релятивистской магнитной гидродинамики, ?м беосиловсй ¡электродинамики. По исследованию физики асимметричных стационарных МГД течештй выполнено к настоящему земени много .работ, исследующих асимптотику решений'- и ¡томодельные случаи, однако задача построения самосогласованного ¡верного решения, преходящего гладко через особые точки, до' сих >р не решена. В связи с отим представляет интерес разработка {иного подхода к изучению осесимметричных стационарных МГД ?чений в сильном гравитационном поле керровской черной дыры. *ясным оставался также вопрос о механизме образования плазмы, ¡полняшей область вблизи черной дыры и формирующей юктренно-позитронные джетн, хотя на необходимость и зшшипиальную возможность этого указали еще Блэндфорд и Знаек в >77 году, а затем указывали и многие другие авторы. Исследование ;тойчивости релятивистских бессиловых джетов представляет интерес ж с точки зрения фундаментальной физики, так, и с точки зрения ;трофизики активных галактик. Таким образом, исследование зрмирования и устойчивости електрошга-позитроншх

¡егалактичеоких джетсв является интересной и актуальной проблемой >времекной астрофизики.

Целью работы является исследование устройства бессиловой стационарной осесимметричной магнитосферы сверхмассивной черной дыры, образования электронно—позитронных дзкетов, связанных с черной дырой, их устойчивости и распространения возмущений вдоль бессиловых джетов.

Научная новизна работы Впервые получено в самом общем случае уравнение в частных производных второго порядка типа Грэда-Шафранова на функцию магнитного потока описывающее

осесимметричные стационарные МГД-течения в окрестности Керровской черной дыры. Показывается, как ото уравнение меняет тип от эллиптического к гиперболическому при переходе через быструю магнитозвуковую точку. Найдено, что оснсеной фактор, ограничивающий применимость этого уравнения, - взаимодействие частиц с фотонами излучения- Показано, что бездиссипативное МГД-приближение применимо при светимости центрального источника меньшей эддингтоновской. Решена модельная задача об устройстве бессиловой магнитосферы медленно вращающейся ( & АЛ. ) керровской черной дыры, окруженной аккреционным диском. Рассмотрен процесс рождения электронно-позитронных пар вблизи горизонта событий черной дыры в тонком зазоре, разделяющем области с разными знаками пространственного заряда в магнитосфере. Найдена толщина зазора и характерная енергия частиц в нем в предположении с степенном спектре излучения АЯГ в ультрафиолетовой и мягко® рентгеновской области. Впервые исследовано на устойчивость релятивистское магнитогидродшгамическое течение в бессиловог. приближении. Путем применения преобразования Лапласа указакс правило обхода особых точек в уравнении на радиальные моды, разработана численная процедура решения краевой задачи для втогс уравнения. Показано, что бессиловой цилиндрический дает, распространяющийся в холодной плотной среде, устойчив при все] скоростях продольного течения и вращения. Предсказано явленш "стоячей волны" при распространении возмущений по джету, т.е выделение из всего спектра пространственных частот возмущение нескольких длин волн, характеризующих равновесную конфигурации

;ета. Показано, что гребни "стоячей: волны" движутся с фазовой :оростью, превышавшей скорость света, что является новым типом ■>ерх.светового источника в джетах. и приводам к предсказанию ¡ратных видимых движений уярчений в джетах.

Научная и практическая ценность работы Результаты

сведенного в диссертации исследования могут быть использовапн и дальнейшем теоретическом изучении магнитосфер сверхмассивных рных дыр с источником плазмы. Полученное уравнение может быть пользовано (и используется) для решения задач об осесимметричных ационарных магнитогидродшамических (и чисто гидродинамических) чений на фене метрики Керра, как то аккреция вещества покоящейся и движущейся черной дырой, ежекция плазмы из осееимметричнсго гннтного ротатора (пульсар, аккреционый диск), формирование етов вблизи черных дыр и нейтронных звезд. Вывод об устойчивости зеилового плазменного цилиндрического потока в случае зероднеге продольного магнитного поля и плотной внешней среды зволяет думать,- что.. в более общей постановке задачи для яятивистского МГД'джета, распространяющегося в среде с зтностыо, сравнимой с плотностью частиц внутри джета. и зтностью электрического и магнитного полей, инкременты зстранственного роста возмущений из-за неустойчивости 1Ьвина~Гельмгольца будут меньше, чем для случая нерелятивистской I. Обоснованный метод обхода в комплексной плоскости радиуса )бнх точек в уравнении для радиальных мод может использоваться i . решении других задач устойчивости гидродинамических тиндрических течений. Предсказанное явление "стоячей волны" шоляет поставить задачу наблюдения обратных движений уярчений в ¡тах, скорее Есего, в непосредственной близости от центрального •очника.

юбация работы Основные результаты, полученные в диссертации, :ладывались на:

Сшлпозиуме Парижского Института Астрофизики "Внегалактические доисточники: От пучков к дкетам" (Париж, 1992);

XXVI Конференции Молодых Европейских радиоастрономов (Лез-Уш,

1993);

XXV Всесоюзной Радиоастрономической конференции (Пущино, 1993);

XXVII Конференции Молодых Европейских радиоастрономов (Кембридж,

1994);

а также на научных семинарах ФИАН, АКЦ, ГАИШ и опубликованы в 7 печатных работах.

Структурами объем диссертации Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 120 страниц, включая список литературы из 101 библиографической ссылки и 23 рисунка.

На защиту выносятся следующие результаты:

1) Получено в общем случае метрики Керра уравнение на полоидальное магнитное поле, нозволящее описать широкий класс бездассипативпых МГД-течений в окрестности вращающейся черней дыры (основное уравнение). Тем самым открывается возможность последовательного изучения процессов, происходящих в компактных источниках и, в частности, становится возможным построение самосогласованной модели магнитосферы таких объектов.

2) Оценены границы применимости выведенного уравнения для АЯГ. Описываемый подход применим для АЯГ со светимостью

3) Построено приближенное решение бессшювого варианта основного уравнения, описывающее магнитосферу медленно вращающейся черной дыры, окруженной аккреционным диском.

4-) Кснкретизован источник заполнения электрон-позитронной плазмой магнитосферы керровской черной дыры - рождение пар возле горизонта событий черной дыры вблизи поверхности, разделяющей области с разными знаками пространственного заряда в стационарной осесимметричной магнитосфере. В частности

а) Показано, что предложенный механиэм должен всегда работать, когда происходит процесс Блвндфорда-Знаека отбора энергии у черной дыры.

б) для типичных значений параметров центральных областей АЯГ

-б-

квазаров оценен размер области рождения плазмы Н и энергия стиц в ней.

в) Путем решения самосогласованной задачи о распределении заряда концентрации частиц в зазоре найдена зависимость Н от

сдельного электрического тока в магнитосфере.

г) Рассчитана форма зазора в модели бессиловой магнитосферы (см. нкт (б)).

Показано, что цилиндрический бессиловый джет с однородным одольным магнитным полем, движущийся в плотной среде, всегда тойчив по отношению к осесимметричным возмущениям и устойчив по ношению к нессесимметричным возмущениям в широком диапазоне лновых чисел ш, к и скорости вращения ^(г)

Обнаружено явление "стоячей волны" (см. введение). Делаются едсказания наблюдательного характера. Обнаружение обратного ижения цепочки пятен в цкете к центральному ядру идетельствовало бы о реализации в природе явления "стоячей лны" и было бы доводом в пользу релятивистских скоростей ижения в джетах и 'их сильной замагниченности.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

едение содержит исторический экскурс в проблему образовайия етов, краткое описание современного положения дел в этой ласти, обоснование постановки задачи, общую характеристику боты и краткое изложение содержания диссертации. Приводится аткий обзор литературы по обсуждаемым в работе вопросам и новные результаты, полученные в диссертации, полагаем, что джетн состоят из двух частей:

Внутренней части, более близкой к оси симметрии, которая едставляет собой поток олектронно-позитрснной плазмы, нераруемой в ваккуумном зазоре, расположенном вблизи горизонта бытий черной дыры. Эта часть (возможно, на расстояниях до ■ "1000 ) может описываться в рамках бессилового ектроданамического подхода; Внешней части, объемлющей электроп-позитронный поток. Внешняя

часть порождается электронно-ионным ветром от диска, для ее описания, видимо, надо применять МГД. Эта часть ответственна за поток массы в джете, тогда как электронно-позитронный джет практически не переносит массы, а весь поток энергии в нем заключен б электромагнитном потоке Пойнтинга. Распределение же потока энергии между деумя частями джетов, видимо, может быть самым разным.

Первая глава посвящена рассмотрению общего МГД подхода к описанию стационарных, осесимметричных течений в окрестности Керровской черной дыры. Записана система уравнений бездиссипативной МГД в рамках техники "3+1"-расщепления: уравнения Максвелла для электромагнитного поля и закон сохранения энергаш-импульса Полокдальное магнитное поле описывается посредством функции потока магнитного поля у^х

благодаря чему автоматически выполняется уравнение V* и~0 Наличие законов сохранения внергии и момента импульса в осесимметричном стационарном случае позволяет проинтегрировать два уравнения движения и определить две величины: поток энергии на бесконечности Е(Т) и поток момента импульса на бесконечности Ь(¥), постоянные на магнитных силовых линиях, Ч^сопв*.. Сохранение потока частиц позволяет определить функцию а изэнтропмйность

течения означает, что энтропия в расчете на одну частицу в(7) есть величина также постоянная на магнитных силовых линиях ¥=согш1;. Условие отсутствия электрического поля в собственной системе покоя

□ плиоитп ттттооклт гтгтггтэ,-\тггтт т/* ГТ1ПИТГ ттгрг* ттоиптптлттпг»Т^щ ТТГ\ТТП ШГИУАФ

^1 - -------------

записано в виде _ о^ ^

С = _ Г ^

1 р р

где а и И - величины из метрики Керра, а = 5с (Т) постоянна на магнитных силовых линиях.

Далее показывается, как знание функции магнитного потока и 5 интегралов движения Е(¥), Ь(¥), г/(¥), в(¥) и позволяет с помощью алгебраических соотношений явно найти все физические величины, характеризующие поток: все компоненты

-в-

коросги и, магнитное поле В, плотность частиц п, удельную нтальпию ц. При этом введено альвеновское число Маха М, которое с 'очностью до мжжителя а есть отношение полоидалыюй скорости :отока к локальной альвеновской скорости. М выражается неявно ерез Ч'(г,д) и интегралы движения посредством алгебраического оотношения. Знание М позволяет легко найти все остальные изические величины. Рассмотрены свойства течений в заданном олоидальном магнитном поле, найдены особые точки таких течений -львеновская, быстрая и медленная магнитозвуковые.

Затем рассматривается самосогласованная задача нахождения олоидального магнитного поля.. Для этой цели выписаны обе олоидальные компоненты уравнения сохранения енергии-импульса

" v

ТЛд = 0 ■ В это векторное соотношение подставлены лгебраические выражения физических величин через функцию ?(г,6) и интегралов движения, перечисленных выше. В результате, как и в ессиловом случае, это уравнение сводится к скалярному уравнению торого порядка, умноженному на V ^ . Полученное уравнение, ассматриваемое вместе с алгебраическим соотношением ' для пределения М, является искомым дифференциальным уравнением торого порядка в частных производных на функцию одержащее только метрические коэффициенты, саму функцию У(г,6) и ависящие от нее 5 интегралов движения Е(Y), L(V), п(У), в(¥) и. Si^lY) . По своей структуре полученное уравнение является аксимально возможным обобщением известного уравнения рэда-Шафрановз, описывающего осесимметричные статические авновесные МГД-конфигурации. Зто квазилинейное уравнение является равнением смешанного типа. Показано, что при приближении к оризонту событий уравнение должно быть гиперболическим. Уравнение эняет тип каждый раз, когда полсидальная скорость течения ереоходит через касповую, медленную и быструю магнитозвуковые эчки. Показано, что все решения уравнения на полоидэльное поле втоматически удовлетворяют граничному условию на горизонте в +-1-описании для электромагнитных полей =

зссмотрен предельный переход к описанию чисто гидродинамического зееимметричного стационарного течения. Такой предельный переход

получается, если формально положить во всех уравнениях г/-1 опустить члены в тензоре внергии-импульса, связанные электромагнитными полями. Получено уравнение второго порядка г функцию тока Ф(г,в), содержащее кроме метрических коэффициентов Ф, только 3 интеграла движения - е(Ф), Е(Ф), Ь(Ф). Это уравнена меняет тип с эллиптического на гиперболический на звуковс поверхности, т.е. при переходе скорости течения через скорост звука. Рассмотрен наиболее простой случай сферически симметрично аккреции вещества на Шварцшильдовскую черную дыру, показано, чт хорошо известное решение Бонди удовлетворяет общему уравнению.

Обсуждаются границы применимости К£ГД подхода к анализ явлений, происходящих в АЯГ п квазарах. Показано, чт

применимость выведенного уравнения к реальный условиям в Ж наиболее сильно ограничивают высокая плотность фотонов излучени; от аккрецисшгого дисжа и ожидаемая по наблюдениям большая платность гамма-квантов.

Во второй главе описывается как происходит рождеши электрон-позитронных пар возле горизонта событдй черной дырь вблизи поверхности, разделяющей области с разными знакаш пространственного заряда в стационарной осесимметричной бессилово2 магнитосфере вращающейся черной дыры. Аргументируется, чтс магнитосфера, образующаяся в результате рождения пар в "зазоре", должна быть бессиловой. Вначале рассмотрен объемный заряд в квазшейтральной магнитосфере ,

Доказано, что поверхность, на которой р^ =• 0 долзша

существовать всегда, когда происходит процесс Блэндфорда-Знаека отбора энергии у черной дыры, т.е. когда существует хотя бы одна силовая линия полоидального магнитного поля, на которой поток знерши на бесконечности 2(1') положителен, т.е. направлен от черной дыры.

Далее рассматриваются возможные физические процессы, приводящие к рождению пар в зазоре вблизи поверхности = 0 .

внутри которого существует продольное электрическое поле,

гоняющее электроны и позитроны. Обратное комптоновекое сеяние фоновых фотонов на ускоренных продольные электрическим ем частицах и рождение пэр образовавшимися ^-квантами в лкновениях с фотонами фена намного превосходит по эффективности альные процессы, поэтому именно этот механизм, рождения плазмы тролирует ширину зазора с отклонением от квазинейтральности, в ором есть продольное электрическое поле. Вначале ширина зазора при которой процесс рождения пар стационарен, т.е. каждая тица, прошедшая зазор, рождает одну пару, оценивается в дположешш, что зазор ваккуумный, т.е. пренебрегается зарядом ктронов и позитронов, пролетающих через зазор и рождающихся в

Спектр фоновых фотонов берется степенным с обрезанием в :тгеновской области при энергии фотонов 10 кэВ и в оптической :асти при энергии фотонов 1еВ. Такой выбор обусловлен данными 'Людений и комптонизацией тепловых фотонов от аккреционного ка в его короне.

Показано, что в первом приближении при рассмотрении обратного птоиовекого рассеяния фотонов на ускоряемых электрическим полем !тицах столкновения, приводящие к образованию достаточно жестких ¡ма-квантов, которые могут образовать пару, можно рассматривать юмерно, т.е. частица до такого столкновения и рассеянный :вант движутся вдоль силовой линии магнитного поля, которую- в [ближении тонкого зазора Н^'Х-у , можно считать прямой. [ оценки величины Н (а вместе с ней и энергии частиц в зазоре) шется самосогласованная задача: Н= + -С^ + ,

( -длина разгона частицы, , -длины пробега частицы

столкновения с фоновым квантом, достаточно жестким для того, ;бы после рассеяния родить пару, и этого кванта до столкновения зоновым квантом, достаточно жестким для возможности образования зы. В свою очередь, длины ; , сильно зависят от

¡дней энергии разогнанных частиц в зазоре, которая определяется шчиной продольного электрического поля, которая прямо зависит ширины зазора Н.

Затем задача решается более аккуратно, с учетом ненулевой щентрации электронов и позитронов внутри зазора (но без

квазинейтральности). Показывается, что в каждой точке зазорг (одномерная задача) устанавливается моноэнергетическо« распределение частиц. Это сильно упрощает кинетические уравнения 1 позволяет решить самосогласованную задачу о распределении заряд; внутри области рождения частиц. Найдена зависимость Н о1 продольного электрического тока в магнитосфере, показывающая что оценки ширины "ваккумного" зазора согласуются с более точны расчетом.

Выведенное в первой главе уравнение на полоидальное поле (ег бессиловой предельный случай) используется для нахождени устройства магнитосферы медленно вращающейся черной дыры окруженной аккреционным диском с не проникающим в него магнитны полем (как у сверхпроводника). Найденное решение является сшивка аналитических решений при ^-/а, и при Т.» / о, .в такс

модели начальная коллимация электронно-позитронного джета связанного магнитными силовыми линиями с черной дырой, тем больше чем дальше находится от горизонта событий внутренний край диска.

В третьей главе в линейном приближении исследуется устойчивое1] электрон-позитронных джетов при прохождении их через плотную холодную среду (например, внешний поток, состоящий из обычне електрсн-ионной плазмы). Рассмотрен наиболее простой случ; цилиндрического джета с однородным магнитным полем, параллелыи оси симметрии. Исследование ведется в рамках бессилового подход: Граница джета считается неподвижной, и возмущения не проникающш во внешную плотную среду. Бессиловой случай соответствует преде, релятивистской МГД, когда электромагнитная энергия много болы энергии вещества, включая и его массу покоя. Получено уравнен для нахождения собственных радиальных мод возмущений в бессилово релятивистском джете. Обоснован способ обхода особых точек ето уравнения в комплексной плоскости радиуса, базирующийся преобразовании Лапласа и аналогичный правилу Ландау в теор плазменных колебаний. Рассмотрены дискретная и непрерывная час спектра собственных частот. Доказывается аналитически, ч цилиндрический джет при используемых предположениях устойчив

— М —

жению к ссесимметричным модам при всех значениях угловой рости вращения магнитных силовых линий 51*41} - параметра, эделямцего степень закрученности силоеых линий в равновесной фигурации джета, и для всех значений компоненты скорости ?ния в джете, параллельной магнитному полю. .Для эесимметричных мод численное исследование возмущений в эком диапазоне значений азимутального числа т и волнового числа золь оси джета тоже показывает отсутствие экспоненциально аетающих мод. Таким образом, бессиловой джет оказывается ойчивым. Обнаружено так названное явление "стоячей волны" -ествование в дисперсионных соотношениях точки

ф 0 , такой что схсОк^/Ак =0 при . Оказывается,

, а (Л/к >С при к=к0 - Т.к. групповая рость волнового пакета при к = к0 зануляется, то

мущения с к«к0 не распространяются по джету, как обычные ны с к0 »а подвергаются лишь диффузионному

шрению и затуханию со временем как

читан пршер, показывающий накопление возмущений с к~к0 три джета. Тот 'факт, что фазовая скорость, т.е. скорость бней волн, всегда превосходит скорость света при к=к0 »

ачает, что явление "стоячей волны" может быть ответственно за оторые типы сверхсветовых движений во внегалактических коисточниках. Распределение улътрарелятивистских частиц 'не ет успевать подстраиваться под изменение величины магнитного я в стоячей волне, и поэтому картина бегущих со сверхсветовой ростью гребеней волн должна стать видимой. Если джет направлен наблюдателя под достаточно малым углом, то уярчения, тветствующие гребням "стоячей волны", будут двигаться по небу в равлении противоположном их истинному движению. В частности, и возмущения магнитного поля возникают из-за нестабильности рецш, то должны наблюдаться цепочки пятен (или вытянутых ралевиднпх уярчений, в зависимости от значения числа ю), жущиеея не от компактного центрального источника, как обычно, наоборот, к нему. Обнаружение таких объектов (видимо в осредственнсй близости к "центральной машине") было бы

подтверждением наличия в природе явления "стоячей волны", а так служило бы аргументом в пользу сильной замагниченности и вращен центральных частей джетсв.

В заключении сформулированы результаты, полученные в ходе -рабо над диссертацией.

Большая часть результатов диссертации опубликова в следующих раб' тах:

1. Бескин B.C., Истомин Я.Н., Парьев В.И. О механизме заполнен] плазмой магнитосферы оверхмассивной черней дыры. Астрон. Журн 1992, т.69, с.1258-1274.

2. Beskin V.S., Istomin Ya.H., Parley V.I. On the pair creation : a black hole magnetosphere. In the book: Extragalactic Radi Sources - from Beams to Jets (ed. J.Roland, H.Sol, G.Pelletier) Р- 45-51, Cambridge, Catnbridga University Press, 1992.

3. Бескин B.C., Парьев В.И. Осесимметричные стационарные течения окрестности керровской черной дыры и Природа активное? галактических ядер. Успехи Физических Наук, 1993, т.163, N6 с.95-106.

4. Истомин Я.Н., Парьев В.И. Устойчивость релятивистског вращающегося влектренно-лозитронного джета и явление "стояче волны". Тезисы докладов XXV Радиоастрономической конференци (Пущине, 20-24 сентября 1993г.), Пущино, 1993, с.15-

5. Istomin Ya.N., Pariev V.I. Stability of a relativistic rctatin electron-positron jet and the 'standing wave' phenomenon In it Abstracts of the XXVIth YERAC, Les Housh.es, Prance, 1993.

6. Istomin Ya.H., Pariev V.I. Stability of a relativistic rotating electron-positron Jet. Mon. Not. Roy. Astron. Soo., 1994, v.267, p.629-636.

7- Pariev V.I. Stability of a relativistic rotating eleot'ron-poBitron jet and superiuminal motion of knots. Proceedings of XXVIIth YERAC (ed. D.Green, W.Steffen), Cambridge. Cambridge University Press, 1995